活性炭負(fù)載銅氧化物催化臭氧氧化降解土霉素的研究.pdf

1、隨著抗生素類藥物在養(yǎng)殖業(yè)的大量使用，養(yǎng)殖廢水中的抗生素污染也越來(lái)越嚴(yán)重，如果不加以適當(dāng)處理，勢(shì)必會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重威脅。本研究致力于尋找一種簡(jiǎn)單有效的處理方法來(lái)去除養(yǎng)殖廢水中的抗生素類物質(zhì)。
　　臭氧氧化法在水處理中的應(yīng)用十分廣泛，但存在對(duì)有機(jī)物具有選擇性的缺點(diǎn)。催化臭氧氧化技術(shù)利用了臭氧氧化的自由基間接氧化原理，在很大程度上提高了臭氧氧化的效果。在活性炭表面負(fù)載金屬氧化物后，催化劑同時(shí)具有金屬氧化物的高催化活性和活性炭的吸附特

2、性，其經(jīng)濟(jì)性和高效性對(duì)于實(shí)際廢水處理具有很高的應(yīng)用價(jià)值。本實(shí)驗(yàn)選用中孔活性炭作為催化劑載體，以抗生素中的典型代表—土霉素（OTC）作為目標(biāo)污染物，研究活性炭負(fù)載金屬氧化物催化臭氧氧化法對(duì)廢水中土霉素的降解效果。
　　采用浸漬法制備 Fe/AC、Mn/AC、Co/AC、Cu/AC、Ni/AC催化劑，對(duì)比五種不同金屬氧化物負(fù)載對(duì)催化臭氧氧化OTC廢水中 TOC的去除效果，結(jié)果表明，Cu/AC催化劑催化活性最高，反應(yīng)結(jié)束，TOC去除率高

3、達(dá)72.2％。反應(yīng)10min后，單獨(dú)O3氧化、AC+O3組合和Cu/AC+O3三種工藝對(duì)于OTC的去除率都接近100%，說(shuō)明土霉素可以被臭氧迅速氧化分解。
　　對(duì)不同焙燒溫度和不同金屬負(fù)載量下制備的活性炭負(fù)載催化劑進(jìn)行了制備優(yōu)化，結(jié)果表明焙燒溫度和負(fù)載量對(duì)催化劑的催化活性影響較大，得到催化劑的最優(yōu)制備條件：負(fù)載量為5wt%，焙燒溫度是400℃。
　　對(duì)比不同影響因素（OTC的初始濃度、反應(yīng)溫度、催化劑投加量、溶液的pH值）對(duì)

4、催化反應(yīng)的影響，得出最佳反應(yīng)條件為：催化劑投加量1g/L，臭氧投加量為5mg/min，初始pH為中性至弱堿性，溫度20℃。催化劑的4次重復(fù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明Cu/AC催化劑具有較好的穩(wěn)定性。
　　采用BET、XPS、XRD等分析方法對(duì)各種條件下制備的催化劑的形態(tài)結(jié)構(gòu)和活性組分進(jìn)行了表征分析。表明活性炭催化劑中活性成分以CuO的形式存在，XPS表征進(jìn)一步證明催化劑表面的銅為Cu2+。通過(guò)對(duì)中間產(chǎn)物的分析，推測(cè)催化臭氧氧化OTC降解的原理主